Question

【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上以菱鐵礦(主要成分是FeCO3及少量SiO2)為原料制備高鐵酸鈉生產(chǎn)過(guò)程如下：

（1）Na2FeO4中鐵元素的化合價(jià)為_____________，高鐵酸鈉用于殺菌消毒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型為_______________(填“氧化還原反應(yīng)”、“復(fù)分解反應(yīng)”或“化合反應(yīng)”)。

（2）按照上述流程，步驟①中堿浸時(shí)能否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH___________ (填“能”或“不能”)，理由是________________________。

（3）步驟③中檢驗(yàn)Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+的方法是：___________________________。

（4）步驟④中除生成Na2FeO4外，還有NaCl生成，其離子方程式為_____________。己知步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液，則操作a的名稱(chēng)為_____。

（5）生產(chǎn)過(guò)程中，理論上每獲得0.5mol的FeO42-消耗 NaClO的總質(zhì)量為_______________。

Answer 1

【答案】+6 氧化還原反應(yīng) 不能 CaSiO3難溶于水，無(wú)法分離出SiO2 取少量③中溶液于試管，滴入少量 K3Fe(CN)6溶液，若無(wú)藍(lán)色沉淀，則 Fe2+已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化成Fe3+ 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 過(guò)濾 74.5g

【解析】

（1）根據(jù)Na2FeO4中化合價(jià)代數(shù)和為零，則Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià)；高鐵酸鈉具有很強(qiáng)的氧化性，所以高鐵酸鈉用于殺菌消毒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型為氧化還原反應(yīng)；答案：+6； 氧化還原反應(yīng)。
（2）用NaOH溶解SiO2生成硅酸鈉能溶解于水,從而與FeCO3分離而除去；不能用較便宜的Ca(OH),替代NaOH，因?yàn)樯�成的CaSiO3難溶于水，無(wú)法分離出SiO2。答案：不能； CaSiO3難溶于水，無(wú)法分離出SiO2。
（3）步驟③中檢驗(yàn)Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3t的方法是：取少量③中溶液于試管，滴入少量K3Fe(CN)6，溶液若無(wú)藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，則Fe2+已經(jīng)全部專(zhuān)化成Fe3+；答案：取少量③中溶液于試管，滴入少量 K3Fe(CN)6溶液，若無(wú)藍(lán)色沉淀生成，則 Fe2+已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化成Fe3+。

（4）步驟④中除生成Na2FeO4外還有NaCl生成,其離子反應(yīng)方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；己知步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液，分離固體與液體應(yīng)用過(guò)濾則操作，所以a的名稱(chēng)為過(guò)濾。
（5）生產(chǎn)過(guò)程中，+2價(jià)的Fe元素先后被NaClO氧化到+3價(jià)和+6價(jià)，從整個(gè)過(guò)程看、根據(jù)電子守恒可知，鐵從+2價(jià)最后變成+6價(jià)，則可得關(guān)系式FeO42-~ 2NaClO~4e-，因此，每獲得0.5mol的FeO42-，要消耗1.0mol的NaClO，其質(zhì)量為74.5g。答案：74.5g。